Leis de Boyle e lei de Gay-Lussac

XIII Feira da Ciencia e Tecnoloxía
IES Porta da Auga
primavera 2007

Leis de Boyle e lei de Gay-Lussac

Manuel Silveira Valledor
Grupo: 2BT
Data entrega: 07/05/08
1.Introdución e Hipóteses.
Este traballo veu dado polo estudo das propiedades dos gases. Elexíronse dúas das principais leis, das que deriva a lei dos gases ideais, como son a de Boyle e a de Gay-Lussac. Todo traballo experimental ten que ter uns resultados, así que pensouse que o mellor xeito de facer o traballo sería combinando unha parte teórica, unha parte práctica e unha parte de resultados plasmado nás gráficas. A Lei de Boyle en principio íase facer cun recipiente no que ó apretar íase comprimindo o volume, pero a imposibilidade de facelo decidiu que se utilizara outro mecanismo. En canto a Lei de Gay-Lussac, practicamente fíxose toda dunha maneira experimental, pois a imposibilidade de ter que ir cambiando as distintas temperaturas do recipiente durante toda a feira, fíxo que o eixe do proxecto foran os datos.
2.Pequeno resume.
Neste proxecto amósanse de xeito práctico e teórico dúas das principais leis que deron orixe á lei dos gases ideais: a lei de Boyle e a Lei de Gay Lussac. Na primeira vése a relación entre o volume dun gas e a súa temperatura e na segunda a relación entre a presión e a temperatura dun gas a volume constante.
In this project we are going to demostrate the Gay-Lussac´s Law and the Boyle´s Law. The first one consist in measuring the pressure of a gas with a constant volume in different temperatures. In the second one we have to see the relation between the volume and the pressure of a gas with a constant temperature.

3.Obxectivos.
O obxetivo básico é aprender as relación entre as temperaturas, as presións e os volumes dun gas. Como, aumentando un, diminúen ou aumentan os outros. O coñecemento destas dúas leis fará que se poda sacar de forma doada e dunha maneira aproximada a lei dos gases ideais, que di que a presión dun gas cerrado multiplicada polo seu volume é igual ó numero de moles, multiplicado pola temperatura e por unha constante.

4.Base teórica.
Para a lei de Gay Lussac aplicamos esa lei, que nos di que a volume constante, a relación entre a presión e a temperatura do gas é constante. Así sacamos que P1/T1 = P2/T2 = cte // V=cte. Para a lei de Boyle, sacamos a súa lei que di que o volume dun gas (e a cantidade de gas que hai nun determinado volume) a unha temperatura constante é inversamente proporcional á súa presión. Así, P1·V1 = P2·V2= cte // T=cte
5.Traballo.
Joseph Luis Gay-Lussac chegou a conclusión de que a volume constante, a presión dun gas aumenta co seu correspondente aumento da temperatura: P/T = cte. ↔ V = cte.
Se se produce un aumento da temperatura nun recipiente pechado, aumenta a temperatura cinética das moléculas e, como o volume permanece constante, increméntase o número de choques entre as moléculas e as paredes do recipiente, é dicir, aumenta a presión.

Para realizar a experiencia utilizamos un recipiente de metal. Nun extremo colocámoslle un manómetro, perfectamente ensamblado para evitar a perda de gas. O recipiente metémolo nun vaso de precipitados, que encheremos de agua a diversas temperaturas, co fin de conseguir quentar e arrefiar o gas de dentro do recipiente de metal. Tamén, no vaso de precipitados, incluiremos un termómetro, que nos dará una medida aproximada da temperatura do gas.
Así, iremos tomando medidas a distintas temperaturas e elaboraremos a gráfica exposta.

In this project we are going to demostrate the Gay-Lussac´s Law which consist in measuring the pressure of a gas with a constant volume in different temperatures. We´ll see that there is a proportion between the pressure and the temperature.

T º K P (atm) P (Pa)
258 0,99342105 100658,388
318 1,02631579 103991,447
335 1,04210526 105591,316
353 1,05789474 107191,184




Robert Boyle chegou á conclusión de que o volume dun gas a temperatura constante é proporcional á presión á que este está sometido:
P.V = cte ↔ T = cte

Para realizar o experimento utilizaremos un recipiente de cristal (para que non sufra variacións) onde concentraremos un gas. Por unha abertura meteremoslle aire cun bombín co fin de aumentar o volume do gas e así a sua presión, que será medida por un manómetro que irá acoplado ó recipiente.
Así sacaremos as conclusións formuladas por Boyle.

In this project we are going to demostrate the the Boyle´s Law where we could see the relation between the volume and the pressure of a gas in a constant temperature.

O traballo está dividido en dúas partes: A lei de Gay Lussac e a Ley de Boyle. En cada parte irá unha pequena introdución teórica, despois unha descripción de a maneira en que vamos a demostralo, e finalmente un resumo en inglés. Na Lei de Gay Lussac incluiremos tamén a gráfica resultante e so datos.
6.Distribución.
Outubro: Procura de temas e elección da lei de Gay-Lussac como proxecto.
Novembro: Procura de información sobre a lei de Gay Lussac e suxerencia do profesor para complementar o proxecto ca lei de Boyle
Decembro: Busqueda de información sobre os dous traballos e a maneira de que iban ser expostos. Búsqueda do material e en particular dos manómetros.
Xaneiro: Comezo do traballo e búsqueda do manómetro de alta precisión.
Febreiro: Elaboración práctica de todo o proxecto
Marzo: Últimos retoques, analise de datos e elaboración de gráficas e cartolinas. Entrega o día 28 de febreiro.
7.Materiais e Orzamento.
Manómetro 3 €
Tarros de cristal e metal aproveitados
Bombín 4 €
Termómetro e vaso de precipitados Prestados polo departamento de química
Papel e cartolinas Material funxible

8.Descrición.
Neste proxecto imos a demostrar experimentalmente dúas das leis básicas que foron necesarias para a formulación da lei xeral dos gases ideais: a Ley de Gay-Lussac e a Ley de Boyle. Para demotrar a primeira, construiremos un dispositivo para medir a presión dun gas de volume constante a varias temperaturas determinadas, para ver a relación entre estas e plasmalo nunha gráfica que nos dirá que a presión e proporcional á temperatura.
Para demostrar a segunda, teremos un cilindro onde veremos como un gas dentro del, cambia de presión ó aumentar a sua cantidade.

9.Material.


10.Conclusións.
A realización da experiencia correspondente á lei de Boyle non é unha cousa novidosa dentro da feira e ademáis non é difil de realizar práctica e teóricamente. En cambio a Lei de Gay Lussac é menos doado porque te atopas ante varios problemas como a toma de datos co seu corespondente erro, á dificultade de atopar manómetros de moita precisión ou a maneira en que vai ser exposto. Un dos problemas principais tamén é o illamento do gas: abonda un furado por pequeno que sexa para que o experimento non saia. Por outra parte, a experiencia foi boa, pois a xente que o visitou aprendeu ou lembrou o básico que se queria ensinar. De facelo outra vez, podería facerse tal cual, a pesares de que hai moitisimas maneiras de demostralo; só sería convinte cambiar ós manómetros de agulla por uns dixitais, pois a toma de datos faise moi dificil.

11.Outros.
Este traballo ten licenza Creative Commons Compartir Igual 2.1, básicamente libre de reproducción e de variación, especificando cal é a parte orixinal e citando o autor ou autores (pódese consultar en internet un texto en castelán ou en galego indicando todos os dados da licenza).